Interrelation between domain structures and polarization switching in hybrid improper ferroelectric Ca3(Mn,Ti)2O7

多铁性 凝聚态物理 铁电性 极化(电化学) 材料科学 等结构 磁性 堆积 相图 磁畴 结晶学 相(物质) 晶体结构 核磁共振 化学 光电子学 物理 磁化 磁场 电介质 有机化学 物理化学 量子力学
作者
Bin Gao,Fei‐Ting Huang,Yazhong Wang,Jae‐Wook Kim,Lihai Wang,Seong-Joon Lim,Sang‐Wook Cheong
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:110 (22) 被引量:47
标识
DOI:10.1063/1.4984841
摘要

Ca3Mn2O7 and Ca3Ti2O7 have been proposed as the prototypical hybrid improper ferroelectrics (HIFs), and a significant magnetoelectric (ME) coupling in magnetic Ca3Mn2O7 is, in fact, reported theoretically and experimentally. Although the switchability of polarization is confirmed in Ca3Ti2O7 and other non-magnetic HIFs, there is no report of switchable polarization in the isostructural Ca3Mn2O7. We constructed the phase diagram of Ca3Mn2-xTixO7 through our systematic study of a series of single crystalline Ca3Mn2-xTixO7 (x = 0, 0.1, 1, 1.5, and 2). Using transmission electron microscopy, we have unveiled the unique domain structure of Ca3Mn2O7: the high-density 90° stacking of a- and b-domains along the c-axis due to the phase transition through an intermediate Acca phase and the in-plane irregular wavy ferroelastic twin domains. The interrelation between domain structures and physical properties is unprecedented: the stacking along the c-axis prevents the switching of polarization and causes the irregular in-plane ferroelastic domain pattern. In addition, we have determined the magnetic phase diagram and found complex magnetism of Ca3Mn2O7 with isotropic canted moments. These results lead to negligible observable ME coupling in Ca3Mn2O7 and guide us to explore multiferroics with large ME coupling.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
uniphoton完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
heypee完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
烂漫的煎饼完成签到 ,获得积分10
1秒前
jiejie发布了新的文献求助10
2秒前
云深不知处完成签到,获得积分10
2秒前
cdercder应助迪迪张采纳,获得10
2秒前
淡然幻波发布了新的文献求助10
3秒前
潇洒的惋清应助昀初采纳,获得10
3秒前
seven完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
我是你爹完成签到,获得积分10
3秒前
超级的诗兰完成签到,获得积分10
4秒前
ybigwhite发布了新的文献求助10
4秒前
大花生小米完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
Jason完成签到,获得积分10
5秒前
Zz1oong完成签到,获得积分20
5秒前
浮沉发布了新的文献求助10
6秒前
Chris发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
高贵振家发布了新的文献求助10
6秒前
华仔应助你不吃姜采纳,获得10
6秒前
6秒前
情怀应助LH采纳,获得10
6秒前
7秒前
华仔应助sansan采纳,获得10
7秒前
DDL完成签到,获得积分10
7秒前
QLG完成签到,获得积分10
7秒前
京墨天一完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
molihuakai应助给我三篇SCI采纳,获得10
8秒前
宇宙里风轻舞完成签到,获得积分10
8秒前
迅速友容完成签到,获得积分10
8秒前
jiejie完成签到,获得积分10
8秒前
ZZ完成签到,获得积分10
9秒前
兰心慧至完成签到,获得积分10
9秒前
高分求助中
GL 2 A method for assessing the in-place cleanability of food processing equipment, Fourth Edition, December 2023 3000
Annie Ernaux: De la perte au corps glorieux 600
Writing Systems 500
类器官构建与应用:从基础到前沿 500
Electric Vehicle Powertrains Design Fundamentals, Components, and Applications 400
Handbook on Planning and Climate Change Adaptation 400
Optical Coating Design with the Essential Macleod 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6809063
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8525500
关于积分的说明 18148353
捐赠科研通 6133753
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3029040
邀请新用户注册赠送积分活动 2005616
关于科研通互助平台的介绍 2003139